BAHAN AJAR BIOLOGI
SISTEM GERAK
PADA MANUSIA
Pendidikan Biologi
Biologi SMA/MA
Kelas XII Semester Ganjil
Tahun 2017
HADYA UTAMI
(A1C215013)
SISTEM GERAK
BAHAN AJAR UNTUK SEKOLAH MENENGAH ATAS
(SMA) / MADRASAH ALIYAH (MA) KELAS X SEMESTER II
(GENAP)
DISUSUN OLEH:
TIM PPL 2 PEND. BIOLOGI
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI
JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN IPA
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
BANJARMASIN
SEPTEMBER 2018
i
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum..wr...wb..
Alhamdulillahirrabil’alamin, puji syukur kami panjatkan kepada
Allah SWT karena dengan karunianya kami dapat menyelesaikan tugas
Bahan Ajar “Sistem Gerak” pada mata kuliah Perencanaan Pengajaran
Pendidikan Biologi dengan tepat waktu.
Pada kesempatan ini penyusun mengucapkan terima kasih kepada :
1. Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat, karunia, hikmat, serta
hidayah-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan makalah ini
dengan waktu yang tepat.
2. Bapak Drs. H. Aminuddin Prahatama Putra, M.Si, Bapak Maulana
Khalid Riefani, M.Sc, Ibu Amalia Rezeki, S.Pd, M.Pd, dan Ibu Nurul
Hidayati Utami, S.Pd, M.Pd, selaku dosen pengasuh dalam mata kuliah
Perencanaan Pengajaran Pendidikan Biologi.
3. Serta semua pihak yang telah membantu sehingga bahan ajar ini dapat
diselesaikan.
Penyusun menyadari bahan ajar ini masih jauh dari
kesempuranaan yang disebabkan oleh keterbatasan pengetahuan yang
penyusun miliki. Oleh karena itu, penyusun mengharapkan kritik dan saran
yang sifatnya membangun demi memperbaiki bahan ajar ini. Semoga bahan
ajar ini dapat bermanfaat bagi semuanya. Amin ya rabbal alamin…
Wassalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh
Banjarmasin, September 2018
Penyusun
Tim PPL 2 Pend. Biologi
ii
DAFTAR ISI
Halaman
COVER................................................................................................................................... i
KATA PENGANTAR.......................................................................................................... ii
DAFTAR ISI........................................................................................................................ iii
I. Kompetensi Dasar....................................................................................................... 1
II. Indikator Pencapaian Kompetensi............................................................................ 2
III.Sistem Gerak............................................................................................................... 2
1.1 Fungsi organ penyusun pada sistem gerak meliputi, tulang, otot, dan sendi...............
1.2 Interaksi antar komponen ekosistem.............................................................................
1.3 Bagian-bagian tulang penyusun rangka manusia..........................................................
1.4 Mekanisme kerja otot...................................................................................................
1.5 Macam-macam gerak sendi pada manusia..................................................................
1.6 Gangguan Sistem Gerak...............................................................................................
1.7 Teknologi sistem gerak yang dapat mengatasi gangguan gerak..................................
LATIHAN............................................................................................................................
DAFTAR PUSTAKA.........................................................................................................
iii
I. KOMPETENSI DASAR
1.3 Peka dan peduli terhadap permasalahan lingkungan hidup, menjaga, dan
menyayangi lingkungan sebagai manifestasi pengamalan ajaran agama yang
dianutnya.
2.1 Berprilaku ilmiah teliti tekun, jujur terhadap data dan fakta, disiplin, tanggung
jawab dan peduli dalam observasi dan eksperimen berani dan santun dalam
mengajukan pertanyaan dan beragumentasi peduli lingkungan, gotong.
3.5. Menganalisis hubungan antara struktur jaringan penyusun organ pada sistem
gerak dan mengaitkan dengan bioprosesnya sehingga dapat menjelaskan
mekanisme gerak serta gangguan fungsi yang mungkin terjadi pada sistem
gerak manusia melalui studi literatur, pengamatan, percobaan, dan simulasi
(C4).
4.5Menyajikan hasil analisis tentang kelainan pada struktur dan fungsi jaringan
gerak yang menyebabkan gangguan sistem gerak manusia melalui berbagai
bentuk media presentasi (C6).
1
II. INDIKATOR PENCAPAIAN KOMPETENSI
Pertemuan 1-6
1.3.1 Menjelaskan isi kandungan dari Al-Qur’an tentang struktur dan fungsi
penyusun jaringan pada sistem gerak
2.1.1 Menunjukkan prilaku jujur dan bertanggung jawab terhadap data dan fakta
Pertemuan ke-1
3.5.1 Siswa dapat menjelaskan fungsi rangka pada manusia (C2)
3.5.2 Mengidentifikasi tulang penyusun kerangka manusia
3.5.3 Mengelompokkan tulang penyusun kerangka tubuh manusia berdasarkan
fungsinya
4.5.1 Siswa dapat menganalisis tentang fungsi rangka pada manusia melalui
gambar.
Pertemuan ke-2
3.5.2 Menguraikan bagian-bagian tulang penyusun rangka manusia melalui
gambar atau torso (C4)
4.5.1 Siswa dapat menganalisis bagian-bagian tulang penyusun rangka manusia
melalui gambar atau torso
Pertemuan ke-3
3.5.3 Siswa dapat menjelaskan mekanisme kerja otot melalui demonstrasi (C2)
4.5.1 Siswa dapat menganalisis mekanisme kerja otot manusia melalui video (C4)
Pertemuan ke-4
3.5.4 Siswa dapat menyebutkan macam-macam gerak sendi pada manusia (C2)
4.5.1 Siswa dapat menganalisis macam-macam gerak sendi pada manusia melalui
literatur (C4)
Pertemuan ke-5
3.5.5 Siswa dapat menetukan gangguan pada sistem gerak melalui gambar (C3)
4.5.1 Siswa dapat menganalisis gangguan pada sistem gerak melalui gambar (C4)
Pertemuan ke-6
3.5.6 Siswa dapat mencontohkan teknologi sistem gerak yang dapat mengatasi
gangguan gerak melalui studi literatur(C2).
4.5.1 Siswa dapat menganalisis teknologi sistem gerak yang dapat mengatasi
gangguan gerak melalui studi literatur (C4)
Pertemuan ke-1-6
4.5.1 Siswa dapat menganalisis tentang kelainan pada struktur dan fungsi jaringan
gerak yang menyebabkan gangguan sistem gerak manusia melalui gambar
literatur maupun torso kerangka manusia.
2
III. SISTEM GERAK
1. Al-Qur’an Surah Al-Mu’minun ayat 14
2. Berperilaku Jujur dan Bertanggung Jawab
3. Fungsi organ penyusun pada sistem gerak meliputi, tulang, otot, dan
sendi
4. Bagian-bagian tulang penyusun rangka manusia
5. Mekanisme kerja otot
6. Macam-macam gerak sendi pada manusia
7. Gangguan Sistem Gerak
8. Teknologi sistem gerak yang dapat mengatasi gangguan gerak
SISTEM GERAK
Sub Bab Materi Gambar
Fungsi organ penyusun pada
sistem gerak meliputi, tulang,
otot, dan sendi
Gambar 1.
Sumber: Kimball 2 (1999)
3
Bagian-bagian tulang penyusun
rangka manusia
Gambar 2.
Sumber: Applegate (1995) and Van De Graaff
(1998)
Mekanisme kerja otot
Gambar 4.
Sumber : HT. Tranvisi.1990
Macam-macam gerak sendi pada
manusia
4
Gambar 3.
Sumber: Wesley Norman, PhD.1990
DSc (1999 ),
Gangguan Sistem Gerak
Gambar 5.
Sumber : HT. Tranvisi.1990
Teknologi sistem gerak yang
dapat mengatasi gangguan gerak
Gambar 6.
Sumber : HT. Tranvisi.1990
5
A. Fungsi organ penyusun pada sistem gerak meliputi,
tulang, otot, dan sendi
Gambar 7.
Sumber: Applegate (1995)
Tulang-tulang didalam tubuh membangun rangka (Skeleton). Rangka
pada tubuh hewan vertebrata dan manusia ditutupi otot dan kulit, sehingga
disebut endoskeleton (rangka dalam). Rangka manusia merupakan alat gerak
pasifyang akan digerakkan oleh otot. Rangka pada manusi dewasa tersusun dari
206 tulang dengan berbagai macam bentuk dan ukuran. Pada saat lahir manusia
memiliki tulang lebih banyak, sekitar 270 buah, karena beberapa tulang belum
mengalami penyambungan atau penyatuan. Tulang-tulang tersebut tersebut
tersususn dari jaringan tulang keras maupun jaringan tulang rawan.
Kita juga dapat berdiri tegak karenanya. Keadaan ini merupakan hasil
arsitektur yang sempurna dari penciptanya, yaitu Tuhan Yang Maha Esa. Oleh
karena itu, kita wajib mensyukuri karunia Tuhan ini. Pada dasarnya kerangka
manusia dikelompokkan menjadi dua, yaitu sebagai berikut.
6
Gambar 8.
Sumber: Applegate (1995)
1. Rangka Aksial
Rangka ini merupakan rangka yang tersusundari tulang tengkorak, tulang
belakang, tulangrusuk (iga) dan tulang dada.
a. Tulang Tengkorak (Kranium)
Tulang tengkorak tersusun dari 22 tulang yang membentuk satu
kesatuandan berfungsi untuk melindungi organ-organ tubuh yang berada di
bagiankepala, misalnya mata, telinga dalam, dan otak. Tulang-tulang yang
menyusun tulang tengkorak dibedakan menjadi dua.
b. Tulang Belakang (Vertebrae)
Mengapa manusia bisa berdiri tegak?. Hal ini disebabkan antara lain karena
memiliki tulang belakang. Tulang belakang ini bersifat kuat tetapi lentur.
Mengapa demikian? Ini disebabkan karena tulangbelakang bertugas
menopang hampir duapertiga dari berat badan. Di sisi lain ia
harusmelakukan banyak pergerakan tubuh, antara lain memutar kepala dan
sebagainya. Tulang belakang ini juga berfungsi untuk melindungi saraf-
7
saraf tulang belakang. Ruas tulang belakang manusia berjumlah 33 buah.
Tulang-tulang tersebut membentuk suatu kesatuan memanjang yang
membentuk sumbu tubuh dan menopangtengkorak.
Gambar 9.
Sumber : HT. Tranvisi.1990
Dari gambar terlihat bahwa tulang belakang tersusun dari beberapa
tulang, antara lain seperti berikut.
1) Tulang Leher (Servikal)
Ruas pertama tulang leher disebut atlas, sedangkan ruas kedua disebut
tulang pemutar. Tulang leher terdiri atas 7 buah tulang yang bertugas
menopang kepala, leher, dan menggerakkan kepala untuk menunduk,
serta menengadah ke samping kiri dan kanan.
2) Tulang Punggung (Dorsalis)
Tulang punggung memiliki 12 buah tulang yang bersifat agak kaku
sebabtulang-tulang di bagian ini hampir semuanya dipersatukan oleh
tulang rusuk.
3) Tulang Pinggang (Lumbal)
Ada 5 buah tulang yang menyusun tulang pinggang pada daerah ini,
biasanya sering terjadi gangguan, misalnya nyeri atau pegel linu.
4) Tulang Sakral (Sakrum)
Penyusun tulang ini adalah tulang kelangkang yang berjumlah 5 buahdan
tulang ekor yang berjumlah 4 buah. Tulang-tulang ini
membentuksebagian tulang pinggul. Struktur tulang sakral dapat Anda
lihat padaGambar
8
Gambar 10.
Sumber : HT. Tranvisi.1990
c. Tulang Rusuk/Iga (Costae)
Penyusun tulang rusuk berjumlah 12 pasang, yaitu terdiri atas bagianbagian
berikut.
1) Tulang rusuk sejati (costa vera) sebanyak 7 pasang.
Bagian depan tulang rusuk sejati menempel pada tulang dada dan bagian
belakangnya menempel pada ruas-ruas tulang punggung.
2) Tulang rusuk palsu (costa spuria) sebanyak 3 pasang.
Bagian depan tulang rusuk palsu menempel pada tulang rusuk di atasnya
dan bagian belakang menempel pada ruas-ruas tulang punggung.
d. Tulang Dada (Sterum)
Tulang dada terdiri atas tulang-tulang yang berbentuk pipih, antara lain:
1) tulang hulu,
2) tulang badan,
3) tulang bahu pedang.
2. Rangka Apendikuler
Rangka apendikuler merupakan rangka yang tersusun dari tulang-tulangbahu,
tulang panggul, dan tulang anggota gerak atas dan bawah.
a. Tulang Bahu
Tulang bahu terdiri atas dua bagian.
1) Tulang belikat (skapula)
9
Tulang belikat berjumlah 2 buah yang berbentuk segibagu dan taju
paruh
gagak.
2) Tulang selangka (klavikula)
Tulang selangka berjumlah 2 buah. Tulang selangka berbentuk
sepertihuruf s. Ujung yang satu melekat pada tulang dada sedangkan
ujungyang lain berakhir pada ujung bahu. Tulang selangka menjadi
penghubung antara gelang bahu dan rangka tubuh.
b. Tulang Panggul (Pelvis)
Tulang panggul terdiri atas tiga bagian.
1) tulang usus (ileum) berjumlah 2 buah,
2) tulang duduk (iskhium) berjumlah 2 buah,
3) tulang kemaluan berjumlah 2 buah.
c. Tulang Anggota Gerak Atas
Tulang-tulang penyusun anggota gerak atas, antara lain seperti berikut.
1) Tulang lengan atas (humerus)
Tulang lengan atas (humerus) berjumlah 2 buah. Tulang ini
merupakantulang terpanjang dari anggota atas. Tulang humerus sebelah
atas bundar tetapi semakin ke bawah menjadi lebih pipih, sedangkan
ujung bawahnya lebar dan agak pipih. Pada bagian paling bawah terdapat
permukaan sendi yang dibentuk bersama tulang lengan bawah.
2) Tulang hasta (ulna)
Tulang hasta (ulna) berjumlah 2 buah. Tulang-tulang ini berbentuk
pipadengan ujung yang kuat dan tebal. Batang tulang hasta
mendekatiujung bawah makin kecil. Fungsinya memberi kaitan kepada
otot yangmengendalikan gerakan dari pergelangan tangan dan jari.
Ujung bawahtulang hasta kecil dibandingkan dengan ujung atasnya.
3) Tulang pengumpil (radius) Tulang pengumpil (radius) berjumlah 2 buah.
Tulang pengumpil (radius)merupakan tulang pipa dengan sebuah batang
dan dua ujung serta lebih pendek daripada tulang hasta.
4) Tulang pergelangan tangan (karpal)
Tulang pergelangan tangan (karpal) berjumlah 2 kali 8 buah.
5) Tulang tapak tangan (metakarpal)
Tulang tapak tangan (metakarpal) berjumlah 2 kali 5 buah tulang.
6) Tulang jari-jari (phalanges)
Tulang jari-jari (phalanges) berjumlah 2 kali 14 ruas jari.
10
d. Tulang Anggota Gerak Bawah
Tulang anggota gerak bawah tersusun dari bagian-bagian berikut.
1) Tulang paha (femur)
Tulang paha (femur) berjumlah 2 buah. Tulang paha (femur)
merupakantulang terpanjang dari tubuh, yang berupa tulang pipa dan
mempunyaisebuah batang dan dua ujung.
2) Tulang tempurung lutut (patela)
Tulang tempurung lutut (patela) berjumlah 2 buah. Tulang
tempurunglutut (patela) terletak di depan sendi lutut, tetapi tidak ikut
serta di dalamnya.
3) Tulang betis (fibula)
Tulang betis (fibula) berjumlah 2 buah. Tulang ini merupakan tulang pipa
dengan sebuah batang dan dua ujung. Tulang betis adalah tulang sebelah
lateral tungkai bawah.
4) Tulang kering (tibia)
Tulang kering (tibia) berjumlah 2 buah. Tulang kering (tibia)
inimerupakan kerangka yang utama dari tungkai bawah dan terletak
medial dari tulang betis. Tulang kering merupakan tulang pipa
dengansebuah batang dan dua kali ujung.
5) Tulang pergelangan kaki (tarsal)
Tulang pergelangan kaki (tarsal) berjumlah 2 kali 7 buah.
6) Tulang tapak kaki (metatarsal)
Tulang tapak kaki (metatarsal) berjumlah 2 kali 5 buah tulang.
7) Tulang jari kaki (phalanges) berjumlah 2 kali 14 ruas jari.
Apakah fungsi rangka bagi tubuh? Secara umum, fungsi rangka adalahsebagai
bersikut.
1. Sebagai Alat Gerak Pasif
Rangka bisa bergerak apabila ada kontraksi otot sehingga dikatakan bahwa
gerak rangka tergantung otot.
2. Tempat Melekatnya Otot Rangka
Letak otot melekat pada rangka. Otot dan rangka letaknya berdampingan
dan melekat erat.
3. Memberi Bentuk Tubuh
Konstruksi tulang pada tubuh kita yang sedemikian rupa dapat
memberibentuk tubuh. Perhatikan bentuk tubuh Anda dari kepala, badan,
lengan,dan kaki, yang mempunyai bentuk berbeda-beda. Hal ini disebabkan
11
karenakerangka yang berbeda-beda pula. Coba sebutkan bentuk masing-
masinganggota tubuh tersebut!
4. Memberi Kekuatan dan Menunjang Tegaknya Tubuh
Jika kita ukur, berat tulang yang sebenarnya pada orang dewasa ± 5-9 kg.
Jikadibandingkan dengan berat tubuh kita,masih ringan bukan? Tetapi,
meskipundemikian ternyata tulang kita memilikikekuatan luar biasa.
Buktinya, ia dapatmenopang berat badan tubuh kita yanglebih berat. Coba
perhatikan seorang pekerja keras, seperti kuli bangunan yang sering
mengangkat beban berat, hal ini menunjukkan kekuatan yang luar biasa
padatulang kita. Tulang yang kuat terutamaadalah tulang yang berbentuk
pipa, yaituyang terletak di lengan dan pangkal kaki.
5. Melindungi Organ Tubuh yang Lemah
Tulang yang mempunyai fungsi ini terutama yang menyusun tulangdada,
tulang rusuk, dan tulang belakang. Dengan adanya tulang-tulangtersebut,
organ tubuh yang vital seperti jantung dan paru-paru dapat terlindungi.
6. Tempat Pembentukan Sel Darah
Sel darah dibentuk di dalam sumsumtulang. Sumsum tulang ini terletak
dirongga-rongga bagian dalam tulang.
B. Bagian-bagian tulang penyusun rangka manusia
A.
Tulang-tulang penyusun tubuh dibedakan berdasarkan hal-hal berikut.
1. Jenis Tulang
a. Tulang Rawan (Kartilago)
Gambar 11.
Sumber: Wesley Norman, PhD.1990
12
Jika Anda meraba permukaan hidung dan telinga, maka Anda
akanmerasakan permukaan yang lentur. Itulah contoh tulang rawan. Tulang
rawan dapat ditemukan pada embrio, anak-anak, dan orang dewasa. Tulang
rawan pada embrio dan anak-anak berasal dari sel-sel mesenkim. Pada embrio,
bagian dalam tulang rawan berongga dan berisi sel-sel pembentuk tulang yang
disebut osteoblas.
Tulang rawan pada anak-anak lebih banyak mengandung sel-sel tulang
rawan daripada matriksnya. Kondisi ini berkebalikan dengan tulang rawan pada
orang dewasa yang justru lebih banyak mengandung matriks. Tulang rawan
pada orang dewasa terbentuk dari selaput rawan yang disebut perikondrium,
yang banyak mengandung matriks. Tulang rawan pada orang dewasa terbentuk
dari selaput rawan yang disebut perikondrium, yang banyak mengandung sel-
sel pembentuk tulang rawan yang disebut kondrioblas. Tulang rawan ini dapat
dijumpai pada bagian tubuh, di antaranya pada ujung tulang persendian, taju
pedang, cincing batang tenggorok, daun telinga, antara tulang rusuk, antara
ruas tulang belakang, dan lain-lain.
b. Tulang Sejati (Osteon)
Untuk mengetahui tulang sejati, coba peganglah pergelangan tangan Anda,
kemudian tekanlah! Anda akan menemukan sebuah tulang yang keras. Itulah
salah satu contoh tulang sejati. Tulang sejati bersifat keras dan matriksnya
banyak mengandung kalsium dan fosfat. Matriks tulang juga banyak
mengandung zat perekat. Di dalamnya terdapat jaringan-jaringan seperti
sarang lebah yang sangatkeras dan kuat, pada bagian tengah tulang terdapat
sumsum tulang yang bertugas membuat sel darah merah dan sel darah putih
Gambar 12.
Sumber : HT. Tranvisi.1990
13
Struktur tulang dapat Anda lihat pada Gambar Setiap satuan sel tulang
disebut dengan sistem Havers. Sistem Havers ini melingkari pembuluh darah
dan saraf.
2. Matriks Tulang
Berdasarkan matriks penyusunnya, tulang dibedakan menjadi dua,yaitu tulang
kompak dan tulang spons.
a. Tulang Kompak
Tulang kompak memiliki matriksyang padat dan rapat, misalnya terdapat
pada tulang pipa. Struktur tulangkompak dapat dilihat pada Gambar
b. Tulang Spongiosa (Spongy Bone)
Pada lapisan ketiga ada yang disebut dengan tulang spongiosa. Tulang
spongiosa memiliki banyak rongga. Rongga tersebut diisi oleh sumsum
merah yang dapat memproduksi sel-sel darah. Tulang spongiosa terdiri
dari kisi-kisi tipis tulang yang disebut trabekula.
14
C. Mekanisme kerja otot
B.
Gambar 13.
Sumber : Ensiklopedi Sains.1997
Otot
a. Otot adalah ikatan jaringan berserat yang menggerakkan tubuh, penjaga
postur, serta memfungsikan organ-organ dalam, seperti jantung, ginjal,
dan kandung-kemih. Otot merupakan alat gerak aktif karena kemampuan
berkontraksi . otot memendek jika sedang berkontraksi dan memanjang jika
berelaksasi. Kontraksi otot terjadi jika otot sedang melakukan kegiatan
sedangkan relaksasi otot terjadi jika otot sedang beristirahat.
Dengan demikian otot memiliki 3 karakter, yaitu:
1. Kontraksibilitas yaitu kemampuan otot untuk memendek dan lebih
pendek dari ukuran semula, hal ini teriadi jika otot sedang
melakukan kegiatan.
2. Ektensibilitas, yaitu kemampuan otot untuk memanjang dan lebih panjang
dari ukuran semula.
15
3. Elastisitas, yaitu kemampuan otot untuk kembali pada ukuran semula.
Otot tersusun atas dua macam filamen dasar, yaitu filament aktin dan
filament miosin. Filamen aktin tipis dan filament miosin tebal. Kedua
filamen ini menyusun miofibril. Miofibril menyusun serabut otot dan
serabut otot-serabut otot menyusun satu otot.
b. Jenis – Jenis Otot
Gambar 14.
Sumber : HT. Tranvisi.1990
Berdasarkan bentuk morfologi, sistem kerja dan lokasinya dalam tubuh, otot
dibedakan menjadi tiga, yaitu otot lurik, otot polos, dan otot jantung.
1.) Otot lurik (Otot Rangka)
16
Gambar 15.
Sumber : HT. Tranvisi.1990
Otot lurik disebut juga otot rangka atau otot seratlintang. Otot ini
bekerja di bawah kesadaran. Pada otot lurik, fibril-fibrilnya
mempunvai jalurjalur melintang gelap (anisotrop) dan terang (isotrop)
yang tersusun berselang-selang. Sel-selnya berbentuk silindris dan
mempunvai banvak inti. Otot rangka dapat berkontraksi dengan cepat dan
mempunyai periode istirahat berkali - kali. Otot rangka ini memiliki
kumpulan serabut yang dibungkus oleh fasia super fasialis. Gabungan
otot berbentuk kumparan dan terdiri dari bagian:
a.) ventrikel (empal), merupakan bagian tengah yang menggembung;
b.) urat otot (tendon), merupakan kedua ujung yang mengecil.
Urat otot (tendon) tersusun dari jaringan ikat danbersifat keras serta
liat. Berdasarkan cara melekatnya pada tulang, tendon dibedakan
sebagai berikut ini:
(1.) origo merupakan tendon yang melekat pada tulang yang tidak berubah
kedudukannya ketika otot berkontraksi;
(2.) insersio merupakan tendon yang melekat pada tulang yang
bergerak ketika otot berkontraksi. Otot yang dilatih terus menerus akan
membesar atau mengalami hipertrofi, Sebaliknya jika otot tidak
digunakan (tidak ada aktivitas) akan menjadi kisut atau mengalami atrofi.
2.) Otot Polos
Gambar 16.
Sumber : Encaria.2006
Otot polos disebut juga otot tak sadar atau otot alat dalam (otot
viseral). Otot polos tersusun dari sel – sel yang berbentuk kumparan
halus. Masing – masing sel memiliki satu inti yang letaknya di tengah.
17
Kontraksi otot polos tidak menurut kehendak, tetapidipersarafi oleh saraf
otonom. Otot polos terdapat pada alat alat dalam tubuh, misalnya pada:
a.) dinding saluran pencernaan;
b.) saluran-saluran pernapasan;
c.) pembuluh darah;
d.) saluran kencing dan kelamin.
3.) Otot Jantung
Gambar 17.
Sumber : Encaria.2006
Otot jantung mempunyai struktur yang sama dengan otot lurik hanya saja
serabut – serabutnya bercabang - cabang dan saling beranyaman serta
dipersarafi oleh saraf otonom. Letak inti sel di tengah. Dengan demikian,
otot jantung disebut juga otot lurik yang bekerja tidak menurut kehendak.
c. Fungsi Otot
Gambar 18.
Sumber : Encaria.2006
Otot dapat berkontraksi karena adanya rangsangan. Umumnya otot
berkontraksi bukan karena satu rangsangan, melainkan karena suatu rangkaian
18
rangsangan berurutan. Rangsangan kedua memperkuat rangsangan pertama
dan rangsangan ketiga memeperkuat rangsangan kedua. Dengan demikian
terjadilah ketegangan atau tonus yang maksimum. Tonus yang maksimum
terus–menerus disebut tetanus.
d. Sifat Kerja Otot
Sifat kerja otot dibedakan atas antagonis dan sinergis seperti berikut ini:
1.) Antagonis
Antagonis adalah kerja otot yang kontraksinya menimbulkan efek
gerakberlawanan, contohnya adalah sebagai berikut.
a. Ekstensor (meluruskan) dan fleksor (membengkokkan), misalnya otot
trisep dan otot bisep.
b. Abduktor (menjauhi badan) dan adductor (mendekati badan)
misalnya gerak tangan sejajar bahu dan sikap sempurna.
c. Depresor (ke bawah) dan adduktor ( ke atas), misalnya gerak kepala
merunduk dan menengadah.
d. Supinator (menengadah) dan pronator (menelungkup), misalnya gerak
telapak tangan menengadah dan gerak telapak tangan menelungkup.
2.) Sinergis
Sinergis adalah otot-otot yang kontraksinya menimbulkan gerak
searah. Contohnya pronator teres dan pronator kuadratus.
e. Mekanisme Gerak Otot
Dari hasil penelitian dan pengamatan dengan mikroskop elektron dan
difraksi sinar X, Hansen dan Huxly (l955) mengemukkan teori kontraksi otot
yang disebut model sliding filaments.
Model ini menyatakan bahwa kontraksi didasarkan adanya dua set filamen
di dalam sel otot kontraktil yang berupa filament aktin dan filamen miosin.
Rangsangan yang diterima oleh asetilkolin menyebabkan aktomiosin mengerut
(kontraksi). Kontraksi ini memerlukan energi.
Pada waktu kontraksi, filamen aktin meluncur di antara miosin ke dalam
zona H (zona H adalah bagian terang di antara 2 pita gelap). Dengan demikian
serabut otot menjadi memendek yang tetap panjangnya ialah ban A (pita
gelap), sedangkan ban I (pita terang) dan zona H bertambah pendek
waktu kontraksi.
19
Ujung miosin dapat mengikat ATP dan menghidrolisisnya menjadi
ADP. Beberapa energi dilepaskan dengan cara memotong pemindahan ATP
ke miosin yang berubah bentuk ke konfigurasi energi tinggi. Miosin yang
berenergi tinggi ini kemudian mengikatkan diri dengan kedudukan khusus
pada aktin membentuk jembatan silang. Kemudian simpanan energi miosin
dilepaskan, dan ujung miosin lalu beristirahat dengan energi rendah, pada saat
inilah terjadi relaksasi. Relaksasi ini mengubah sudut perlekatan ujung myosin
menjadi miosin ekor. Ikatan antara miosin energi rendah dan aktin
terpecah ketika molekul baru ATP bergabung dengan ujung miosin. Kemudian
siklus tadi berulang lagi.
D. Macam-macam gerak sendi pada manusia
C.
Sendi
Gambar 19.
Sumber : Encaria.2006
Seperti yang telah kamu pelajari sebelumnya, rangka tubuh manusia
tersusun dari tulang-tulang yang saling berhubungan. Hubungan antartulang
disebut sendi. Dengan adanya sendi, kaki dan tanganmu dapat dilipat, diputar dan
sebagainya. Tanpa sendi kamu akan sulit akan bergerak bahkan tidak dapat
bergerak sama sekali. Memang ada persendian yang sangat kaku sehingga tidak
memungkinkan adanya gerakan. Namun, banyak persendian yang memungkinkan
20
terjadinya gerakan. Berdasarkan sifat gerak inilah,sendi dibedakan menjadi
sendi mati (sinartrosis), sendi kaku (amfiartrosis), dan sendi gerak (diartrosis).
Gambar 20.
Sumber : Encaria.2006
a. Sendi Mati (Sinartrosis)
Sendi mati merupakan hubungan antartulang yang tidak dapat
digerakkan. Penghubung antartulangnya adalah serabut jaringan
ikat.contoh sendi mati terdapat pada hubungan antartulang tengkorak
disebut sutura dan hubungan antartulang pembentuk gelang panggul.
b. Sendi Kaku (Amfiartrosis)
Sendi kaku merupakan hubungan antartulang yang dapat digerakkan
secara terbatas. Penghubung antartulangnya adalah jaringan tulang rawan.
Contoh sendi kaku terdapat pada hubungan antarruas tulang belakang dan
hubungan antara tulang rusuk dengan tulang dada.
c. Sendi Gerak (Diartrosis)
Sendi gerak merupakan hubungan antartulang yang dapat digerakkan dengan
leluasa. Pada kedua ujung tulang yang saling berhubungan terbentuk rongga
sendi yang berisi minyak sendi (cairan sinovial). Sendi gerak dibagi menjadi
lima macam, yaitu sendi peluru, sendi engsel, sendi putar, sendi geser,
sendi pelana.
1) Sendi peluru
Sendi peluru merupakan hubungan dua tulang yang memungkinkan
terjadinya gerakan ke segala arah. Pada jenis persendian ini sering
terjadi lepas sendi. Contoh sendi peluru adalah hubungan antar
21
tulang lengan atasdengan gelang bahu dan hubungan antara tulang paha
dengan gelang panggul. Pada kedua ujung tulang yang berhubungan ini,
ujung yang satu berbonggol, sedangkan ujung yang satunya berlekuk
seperti mangkuk.
2) Sendi engsel
Sendi engsel merupakan hubungan dua buah tulang yang salah satu
tulangnya hanya dapat digerakkan ke satu arrah. Sendi ini mirip
dengan engsel pintu rumah yang dapat membuka ke satu arah saja
sendi engsel terdapat pada lutut dan siku serta antarruas jari.
3) Sendi putar
Sendi putar merupakan hubungan dua buah tulang yang memungkinkan
tulang yang satu bergerak memutarpada tulang lainnya. Sendi putar
terdapat pada hubungan antara tulang atlas (merupakan ruas pertama
dari tulang leher) dengan tulang pemutar yang menyebabkan kepala
dapat berputar. Sendi putar juga terdapat di antara tulang hasta
dan tulang pengumpil.
4) Sendi geser
Sendi geser merupakan hubungan dua buah tulang yang memungkinkan
pergeseran antar tulang, misalnya sendi yang terdapat pada tulang
belakang.
5) Sendi pelana
Sendi pelana merupakan hubungan dua buah tulang yang permukaannya
berbentuk pelana kuda. Sendi ini terdapat diantara tulang telapak
tangan dengan ruas ibu jari.
E. Gangguan Sistem Gerak
Gangguan Sistem Gerak pada Manusia
a. Gangguan pada tulang
Kelainan dan gangguan pada tulang dapat mengganggu proses gerakan yang
normal. Kelainan dan gangguan pada tulang dapat terjadi karena:
1) Kekurangan vitamin D
Vitamin D atau kalsiferol adalah vitamin yang diperlukan untuk
kalsifikasi (penulangan) pada tulang. Pada mamalia, vitamin D dapat
disintesis oleh tubuh dari provitamin D dengan bantuan ultraviolet.
22
Kekurangan vitamin D pada anak-anak dapat menyebabkan
rakhitis,biasanya dapat terlihat pada pertumbuhannya yang terganggu
dari kaki berbentuk O atau X. sedangkan pada orang dewasa,
kekurangan kapur akanmenyebabkanpenyakitosteomalasia.
2) Penyakit
Penyakit pada tulang manusia sangat beragam salahsatu diantaranya:
a) Rheumatik
Rheumatik adalah segala sesuatu yang berhubungan dengan rasa sakit dari
alat gerak salah satunya adalah tulang. Dan arthritis merupakan salah
satu jenis dari rheumatik yang berkenaan dengan sendi.
b) Osteoporosis
Osteopororsis adalah suatu penyakit dimana terjadi penurunan massa
tulang (pengurangan jaringan tulang) terutama terjadi pada tulang
spongiosa. Pada penyakit ini proses penghancuran tulang melebihi
proses pembentukan tulang. Penyakit ini terjadi terutama pada wanita
kulit putih usia lanjut setelah menopause. Berikut ini adalah gambar
struktur tulang yang normal dan yang terkena osteoporosis.
c) Osteomyelitis
Osteomyelitis merupakan penyakit infeksi yang menyerang jaringan
tulang (termasuk periosteum, sumsum tulang belakang dan tulang
rawan). Penyakit ini disebabkan oleh mikroorganisme (terutama
Staphylococcus) yang mencapai tulang melalui patah tulang terbuka,
melalui darah atau melalui gigi caries ke dalam sinus. Bakteri dan
jamur juga sering menimbulkan osteomyelitis. Jadi, jika anda terluka
segeralah tutup luka tersebut dengan penutup luka yang steril dan
segera obati ke dokter.
3) Kecelakaan
Kecelakaan yang dapat menyebabkan gangguan pada tulang dapat
berupa:
a) Memar
Gangguan ini hanya berupa sobeknya selaput sendi (ligamen). Namun
bila sobeknya selaput sendi diikuti oleh lepasnya ujung tulang dari
sendi disebut dislokasi (lepas sendi).
b) Fraktura
Fraktura atau patah tulang dibedakan menjadi patah tulang tertutup,
patah tulang terbuka dan fisura.
23
(1) Patah tulang tertutup, bila tulang yang patah tidak merobek kulit.
(2) Patah tulang terbuka, bila tulang yang patah merobek kulit.
(3) Fisura, bila tulang hanya retak.
4) Kebiasaan sikap tubuh yang salah
Kebiasaan posisi tubuh yang salah yang dilakukan dalam waktu yang lama
dapat menyebabkan kelainan tulang, yaitu:
a) Lordosis
Gambar 21.
Sumber : Encaria.2006
Kelainan pada tulang leher dan panggul terlalu membengkok ke depan
sehingga lengkung lumbar pada tulang belakang
b) Kifosis (vertebrae) melekuk ke dalam.
Kelainan pada tulang punggung yang terlalu membengkok ke dalam. Bisa
disebabkan karena proses penuaan, infeksi TBC tulang belakang
(vertebrae) ataupun posisi duduk yang salah yang dilakukan selama
bertahun-tahun.
c) Skoliosis
24
Gambar 22.
Sumber : Encaria.2006
Kelainan pada tulang, jika ruas-ruas tulang belakang membengkok kearah
samping membentuk huruf S.
b. Kelainan pada otot
Kelainan pada otot dapat disebabkan oleh beberapa hal sebagai berikut:
1) Atrofi
Atrofi merupakan suatu keadaan mengecilnya otot sehingga kehilangan
kemampuan berkontraksi.
2) Kelelahan Otot
Kelelahan otot terjadi karena terus menerus melakukan aktivitas, dan bila
ini berlanjut dapat terjadi kram.
3) Tetanus
Tetanus adalah otot vang terus menerus berkontraksi (tonus atau
kejang) akibat serangan bakteri Clostridium tetani.
4) Miestenia Gravis
Miestenia Gravis adalah melemahnya otot secara berangsur-angsur
sehingga menyebabkan kelumpuhan bahkan kematian. Penyebabnyabelum
diketahui dengan pasti.
5) Kaku Leher (Stiff)
Stiff adalah peradangan otot trapesius leher sehingga leher terasa kaku.
Stiff terjadi akibat kesalahan gerak
c. Gangguan pada sendi
1) Dislokasi: tergesernya sendi dari tempat semula karena ligamen sobek
diikuti dengan urai sendi.
2) Ankilosis: persendian yang tidak dapat digerakkan karena menyatu.
3) Terkilir: tertariknya ligamen disertai pembengkakan.
4) Artitris (peradangan sendi)
Macam-macamnya:
a) Artitris gould: peradangan sendi karena timbunan asam urat.
b) Artitris eksudaktif: peradangan sendi karena rongga sendi terisi
dengan getah radang.
c) Artritis sika: berkurangnya cairan sinovial
25
5) Osteoartristis: penyakit kemunduran sendi yaitu terjadi penipisan
selaput pelindung tulang rawan sehingga terjadi pembentukantulang pada
sendi.
F. Teknologi Sistem Gerak
Perkembangan teknologi dibidang kesehatan atau kedokteran untuk mengatasi
kerusakan, gangguan dan kelainan, dan kelainan sistem gerak, antara lain :
1) Penyembuhan patah tulang
1. Pemasangan gips, yaitu bahan kapur yang diletakkan disekitar tulang yang
patah.
2. Pembidaian, yaitu dengan menempatkan benda keras di sekeliling tulang
yang patah.
3. Pembedahan internal, yaitu pembedahan untuk menempatkan batang
logamatau piringan pada tulang yang patah.
4. Penarikan (Traksi), yaitu menggunakan beban untuk menahan anggota gerak
yang mengalam deformitas (perubahan/pergeseran bentuk) dan
mempercepat penyembuhan.
2) Penyembuhan kanker/tumor tulang
1. Kemoterapi,biasanya menggunakan obat-obatan yang sangat kuat untuk
mencoba membnuh sel kanker. Sayangnya, proses ini menyebabkan beberapa
sel-sel normal juga mat.
2. Radioterapi, yaitu pengobatan kanker dengan menggunakan sinar radio aktif
seperti sinar X, elektron, sinar gamma atau partikel lain.
3. Operasi, bertujuan untuk menghilangkan tumor lokal pada tulang.
a. Limb salvage, yaitu mengganti tulang yang terkena tumor ganas denga
implan atau cangkok tulang dari pasien lain yang baru saja meninggal
dunia. Tulang yang terkena tumorpada stadium dini dapat pula dimatikan
dulu dengan radiasi kemudian dipasang lagi.
b. Limb ablation. Yaitu mengamputasi tulang yang terkena tumor ganas.
4. Penggantian sendi
Penggantian sendi dilakukan dengan cara pembedahan untuk mengganti sendi
yang rusak dengan loga. Bonggol sendi diganti dengan logam campuran
(misalnya campuran titanium)dan cawan sendi diganti dengan mangkuk
polietilena (misalnya plastik) yang kerapatannya tinggi. Kedua sisi
26
dirapatkan dengan senyawa metal metakrilat berpori yang memungkinkan
fisiologi tulang tetap berjalan normal.
5. Transplantasi sumsum
Transplantasi sumsum, yaitu sumsum merah dari seseorang
ditransflantasikan pada orang lain. Dalam hal ini, diperlukan teknik khusus
untuk memindahkan sumsum dari donor yang sehat dan menyuntikkannya ke
resepien tanpa merusakknya karena sumsum sangat lunak.
6. Penanggulangan skoliosis kongenitalis
Skoliosis kongenitalis adalah suatu kelainan pada lengkung tulang belakang
bayi yang baru lahir. Skoliosis ini dapat menyebabkan kelainan bentuk yang
serius pada anak yang sedang tumbuh. Oleh karena itu, seringkali dilakukan
tindakan pengobatan dengan memasang penyangga (brace) sedini mungkin.
Jika keadaan anak semakin buruk maka dapat dilakukan pembedahan.
7. Implan
Implan adalah pemasangan suatu material dari benda rigid atau kaku
(misalnya titanium) pada tulang belakang yang mengalami gangguan.
8. Tangan Bionik
Tangan bionik merupakan tangan buatan yang fungsional sehingga dapat
digunakan untuk memegang benda dan melakukan gerakan kombinasi tangan,
misalnya mengetik.
9. Kaki Bionik
Kaki bionik merupakan tangan buatan yang dilengkapi dengan perangkat
bluetooth. Chip komputer ditanamkan pada setiap kaki untuk mengirimkan
sinyal ke motor dikedua sendi buatan sehingga lututdan mata kaki dapat
berpindah dan melakukan gerakan yang terkoordinasi, misalnya berdiri,
berjalan, dan mendaki. Kaki bionik ini menggunakan baterai.
10. Kursi Roda
Kursi roda adalah alat bantu yang digunakan oleh orang yang mengalami
kesulitan berjalan. Alat ini dapat digerakkan dengan didorong oleh pihak
lain, digerakkan dengan menggunakan tangan , atau dengan menggunakan
mesin otomatis
11. Penanggulangan Kaki O
Penanggulangan kaki O dilakukan dengan pemakaian sepatu khusus yang
harus selalu dipakai.
12. Viskosuplementasi
27
Viskosuplementasi adalah menyuntikkan asam hialuronat kecelah-celah sendi
untuk memperbaiki gizi dan pelumasan
13. Pencakokan Tulang Rawan
Teknik ini adalah teknik menanam tulang rawan pasien dan memindahkan
jaringan tersebut ke area yang rusak, misalnya pada sendi lutut
28
Daftar Pustaka
Irnaningtyas. 2013. Biologi Untuk SMA/ MA Kelas XI. Erlangga: Jakarta.
Lestari, Endang Sri & Idun Kistinah. 2006. Biologi SMA. Departemen Pendidikan :Jakarta.
Ahmad.2003. Kamus Lengkap Kedokteran Edisi Revisi. Gita Media Press : Surabaya
29